Tecnología de pirámides

La primera serie de minicomputadoras de Pyramid Technology se lanzó en agosto de 1983 ^{[ 7 ] [ 8 ]} como la superminicomputadora 90x, que utilizaba su procesador escalar personalizado de 32 bits que funcionaba a 8 MHz. 

Aunque la arquitectura se comercializó como una máquina RISC , en realidad estaba microprogramada . Utilizaba un modelo de registro de "ventana deslizante" basado en el procesador RISC de Berkeley , pero las instrucciones de acceso a memoria tenían modos de operación complejos que podían requerir muchos ciclos para ejecutarse. Muchas instrucciones escalares de registro a registro se ejecutaban en un solo ciclo de máquina. Inicialmente, las instrucciones de punto flotante se ejecutaban completamente en microcódigo, aunque posteriormente se lanzó una unidad de punto flotante opcional en una placa de circuito independiente. La microprogramación también permitía otras ventajas ajenas a RISC, como las instrucciones de movimiento de bloques.

Los programas tenían acceso a 64 registros, y muchas instrucciones eran triádicas. Dieciséis registros (del 48 al 63) se denominaban "registros globales" y correspondían a los registros de una CPU típica, ya que eran estáticos y siempre visibles. Los otros 48 registros eran, de hecho, la parte superior de la pila de subrutinas . Treinta y dos de ellos (del 0 al 31) eran registros locales para la subrutina actual, y los registros del 32 al 47 se utilizaban para pasar hasta 16 parámetros a la siguiente subrutina llamada. Durante una llamada a una subrutina, la pila de registros se desplazaba 32 palabras hacia arriba, de modo que los registros 32-47 del llamador se convertían en los registros 0-15 de la subrutina llamada. La instrucción de retorno desplazaba la pila 32 palabras hacia abajo para que los parámetros de retorno fueran visibles para el llamador en los registros 32-47. La caché de pila contenía 16 niveles en la CPU, y el desbordamiento y el subdesbordamiento de la pila eran gestionados automáticamente por el microcódigo de la CPU. El modelo de programación tenía dos pilas: una para la pila de registros y otra para las variables locales de las subrutinas. Una se generaba desde una dirección designada en el centro del espacio de direcciones, y la otra desde la parte superior del espacio de direcciones del modo de usuario.

El 90x podía albergar cuatro tarjetas de memoria, inicialmente con 1  MB cada una. Esto se consideraba mucha memoria para la época, pero la arquitectura tipo RISC generaba programas más grandes que las arquitecturas anteriores, por lo que la mayoría de las máquinas se vendían con las ranuras de memoria llenas. Afortunadamente, las  tarjetas de memoria de 1 MB tenían zócalos para la RAM, por lo que podían actualizarse a  unidades de 4 MB cuando los dispositivos de RAM dinámica de mayor capacidad estuvieron disponibles poco después del lanzamiento inicial del 90x.

El 90x competía con el VAX 11/780 de Digital Equipment Corporation (DEC) , que era la plataforma preferida para ejecutar UNIX a principios de la década de 1980. El procesador 90x alcanzaba aproximadamente el doble de velocidad que el VAX y se vendía a casi la mitad de precio. Pyramid se vio beneficiada indirectamente por la reticencia de DEC a vender máquinas VAX sin el sistema operativo VMS , por el que cobraban una cantidad considerable. Muchas universidades querían usar UNIX en lugar de VMS, por lo que el mayor rendimiento y el menor precio de Pyramid, junto con los retrasos artificiales en la entrega o los recargos de DEC, las ayudaron a tomar la arriesgada decisión de comprar a un nuevo fabricante.

Una de las mayores ventajas del 90x sobre la competencia era su controlador de puerto serie asíncrono (el ITS o Servidor de Terminal Inteligente) basado en un procesador de 16 bits . El ITS se conectaba a 16 puertos serie y podía gestionarlos a velocidades muy altas, utilizando DMA para alimentar bloques de datos de salida encadenados . Una máquina podía tener varios ITS instalados, cada uno con su propio procesador de E/S. Otras máquinas de la época (incluida la 11/780) requerían la intervención de la CPU cada pocos bytes para los usuarios interactivos, lo que aumentaba significativamente la carga del sistema . Como resultado, el 90x obtuvo muy buenos resultados en las pruebas de rendimiento con una cantidad realista de E/S serie.

Los controladores de disco y cinta magnética eran en realidad controladores Multibus de terceros de 16 bits instalados en un zócalo en una placa adaptadora de bus en forma de U.

La mayoría de los primeros sistemas se entregaban con la unidad de disco Fujitsu Eagle  de 470 MB y una unidad de cinta de bobina abierta con carga por ranura.

Al igual que el VAX 11/780, que tenía un PDP-11/03 con una unidad de disquete de 8 pulgadas (200 mm) como procesador de consola, el 90x tenía un "Procesador de Soporte del Sistema", basado en un Motorola 68000 , que cargaba el microcódigo desde un disquete de 5,25 pulgadas (133 mm) al iniciar el sistema. También podía ejecutar un conjunto de diagnósticos del sistema. Tenía un módem que permitía el análisis remoto por parte del fabricante. El software ejecutado por el procesador administrativo se llamaba inicialmente Diagnóstico Remoto Totalmente Irrealista. Este nombre se cambió algunos años después.  

Se entregó un sistema mínimo en un único rack de 19 pulgadas (480 mm) de aproximadamente 60 pulgadas (1500 mm) de altura, con la caja de tarjetas en la parte inferior, la unidad de disco en el medio, la unidad de cinta encima y, finalmente, el panel de control de 2 pulgadas de altura con una unidad de disquete y la llave de encendido en la parte superior. Esto se consideró muy compacto en su momento. Al menos una máquina en Australia pasó seis meses instalada en un retrete exterior en desuso, con un aire acondicionado en lugar de la ventana de lamas y la consola del sistema colocada encima del mueble. Las tareas de administración se realizaban al aire libre. El único indicador en el panel de control era una pantalla LED de gráfico de barras de 8 segmentos que mostraba el uso promedio de la CPU cuando la máquina estaba en funcionamiento y un patrón de " Ojo Cylon " cuando la máquina se detenía inesperadamente. La máquina era lo suficientemente baja como para que la consola (una terminal asíncrona monocromática) pudiera descansar encima.  

Al modelo 90x le siguió poco después el 98x, que era idéntico salvo que la velocidad del reloj del procesador se incrementó a 10 MHz.

Inicialmente un sistema de un solo procesador como su predecesor, el 98x se convirtió en el primer SMP de Pyramid en 1986. Se lanzaron varias máquinas de la serie, desde el 9805 de 1 CPU hasta el 9845 de 4 CPU, durante un período de años entre 1985 y 1987. El 9845 a plena carga funcionaba a unos 25 MIPS , una cifra respetable para la época, aunque no competitiva con las supercomputadoras de gama alta . 

Para abordar el creciente pero sensible al costo mercado de estaciones de trabajo /servidores, Pyramid presentó el WorkCenter en 1986, esencialmente una versión de menor altura y costo del 98x con una unidad de cinta de 9 pistas montada horizontalmente y una o más unidades de disco de 8 pulgadas (200 mm) . ^{[ 9 ]} 

Todos los primeros sistemas Pyramid 9xxx, desde el 90x hasta el 9810, utilizaban el mismo bus físico y eran actualizables en campo. ^{[ 10 ]}

Al igual que muchos de los primeros fabricantes de multiprocesadores, Pyramid recurrió a las CPU RISC "estándar" cuando estas comenzaron a ser prácticas. Pyramid continuó utilizando su propio diseño RISC hasta el lanzamiento de la línea de productos MIServer S. Pyramid lanzó una serie de máquinas basadas en ventanas de registro como sucesoras de la línea 9000. Estas se conocieron como MIServer a partir de 1989. Admitían hasta diez CPU con un rendimiento de aproximadamente 12  MIPS cada una. El MIServer fue reemplazado en 1991/92 por el MIServerT y posteriormente por el MIServer S y ES, la primera máquina de Pyramid basada en R3000 . Las primeras máquinas de la serie se enviaron con entre 4 y 12 R3000 funcionando a 33  MHz, con un rendimiento máximo de alrededor de 140  MIPS. Las máquinas MIServer ES de gama alta posteriores tenían hasta 24 CPU, también a 33  MHz. El sistema operativo para los sistemas basados ​​en MIPS era DC/OSx , una adaptación de AT&T System V Release 4 (SVR4).

El lanzamiento del R4400  de 64 bits y 150 MHz dio lugar a la serie Nile de 2 a 16 CPU a finales de 1993. Con cada CPU capaz de alcanzar 92 MIPS, los sistemas Nile eran auténticas supercomputadoras. Su último producto, el Reliant RM 1000, conocido internamente como Meshine, estaba a punto de salir al mercado cuando Siemens los adquirió. El RM1000 era un ordenador de procesamiento paralelo masivo (MPP). Cada nodo ejecutaba su propia instancia de Reliant UNIX DC/OSx. Este sistema tenía una arquitectura de malla de dos ejes. El RM1000 utilizaba un software llamado ICF para gestionar las interconexiones del clúster. ICF posteriormente proporcionó la base del clúster en el software PrimeCluster HA, que Fujitsu Siemens sigue desarrollando y distribuyendo.  

Cada nodo de cómputo en la malla utilizaba una única CPU MIPS R10000 ; sin embargo, las mejoras en la RM1000 permitieron incluir las máquinas NILE SMP en la malla como nodos "gordos". Los nodos de cómputo se instalaron físicamente en los bastidores HAAS-3 que se suministraban como matrices de discos con el producto Nile anterior. Cada nodo de cómputo controlaba seis discos SCSI como controlador principal y otros seis discos como controlador secundario. El bastidor con hasta seis nodos de cómputo o cuatro nodos de cómputo y dos gateways de conexión Nile se conectaba a los bastidores vecinos con cables planos cortos . Un bastidor HAAS-3 con nodos de cómputo instalados se denominaba celda. Las celdas se acoplaban entre sí y podían apilarse de dos en dos y extremo con extremo hasta donde el espacio lo permitiera. Cuatro celdas juntas se conocían como una tonelada y los sistemas se denominaban según el número de toneladas que contenían. La malla más grande construida en Pyramid fue un sistema de prueba que contenía 214 CPU, incluidos cuatro nodos Nile SMP.

Aunque Siemens acabó descatalogando el RM1000 y no lo sustituyó, los clientes con grandes instalaciones, como una importante empresa de telecomunicaciones del Reino Unido , tardaron mucho tiempo en encontrar sustitutos adecuados para estos sistemas de procesamiento masivamente paralelo debido a su enorme capacidad de entrada/salida y de cálculo.